城市中,一天中哪個時段 PM2.5 指數會最小,哪個時段會最大,為什麼?

觀察了幾天PM2.5的指數,沒有發現什麼規律,有時候傍晚最低,又有時候下午最低。一般平均來說,哪個時段會相對高一些,哪個時段會相對低一些,跟什麼因素有關?
如果是農村,又會怎樣變化呢?


謝邀。很好的問題,以前陸續答過一些相關的,這次系統說一下。
大體上,決定這件事的有兩個方面,一是污染源,二是沉降及擴散情況,可以簡單概括為源和匯。


分為本地源和外地傳輸源。後者與氣象因素有關,暫且擱置一下。
對於城市而言,本地源的日變化主要在交通(包括尾氣和道路揚塵),其次是工廠和建築工地的工作時段。
不過,並不是說交通高峰期就一定同步於PM2.5的峰值。PM2.5有很大一部分來自二次顆粒物,是由氣態二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物等,經一系列複雜的光化學反應生成的硫酸銨、亞硫酸銨、硝酸銨和有機氣溶膠粒子。換言之,交通污染為二次顆粒物提供了原料,需要藉助空氣中的水和光照才能完成轉化。考慮到光照條件和顆粒物的累積過程,在早高峰的後半段通常會出現一個峰值。

與季節和天氣有關。風雨天氣,低值在雨中。一旦雨停就會開始走高,走高幅度與降水的清除效果有關,雨量越大清除效果越好,低值能維持的時間越長。不過,雨後濕度高,有助於二次顆粒物的形成和積累。若有外來空氣團(如寒潮),污染物可能在短時間內即被清除。除外以上幾種情況的天氣,如果是秋冬、早春季節,變化規律大致如下圖:

圖1:北京地區PM10和PM2.5質量濃度的變化特徵 Characteristics of Mass Concentration Variations of PM10 and PM2.5 in Beijing Area

圖2:天津城區秋季PM2.5質量濃度垂直分布特徵研究 Vertical Distribution Characteristics of PM2.5 Mass Concentration in the Atmosphere over Tianjin

這樣的日變化曲線,除掉上文說的源因素以外,逆溫在其中很關鍵。通常情況下,氣溫隨著海拔升高而降低,下層空氣較熱,上層空氣較冷,冷空氣重會下沉,熱空氣輕會上浮,就形成了對流。但在某些時候,比如秋冬季夜間,因為地面溫度急劇降低,導致貼近地面的下層大氣溫度很低,上層空氣降溫沒那麼快,反而溫度比下層高。這種下冷上熱的逆溫層結一旦形成,空氣無法上下對流,污染物就很難擴散。

逆溫一般出現在夜間和早晨。隨著太陽升高,地面溫度逐漸上升,靜穩層結被打破,污染物開始擴散;入夜後周而復始。所以,一天中PM2.5的低值往往出現在下午4點左右(此時早高峰的影響已散,晚高峰還未到來,且近地面大氣湍流較強),之後隨著地面溫度的降低,顆粒物濃度開始上升,夜間出現一個峰值。

夏季一般不會發生逆溫,一天中PM2.5的濃度浮動不如冬季明顯,且整體濃度較低;但地面溫度有相似的變化規律,近地面大氣湍流作用也是下午最強(擴散條件最好),因此顆粒物濃度低值也在下午:

圖3:瀋陽冬夏季可吸入顆粒物濃度及尺度譜分布特徵 Concentrations and Size Distributions of Inhalable Particles in Summer and Winter in Shenyang

需要注意的是,以上規律往往更適用於北方城市。南方城市尤其是華南沿海城市,因為濕度、溫度的日變化和季節變化規律不同於北方,溫差不明顯,需要具體問題具體分析。


瀉藥 @粒粒瀚
一樓 @陳醉已經說的很詳細了
北京的那張圖可能是因為不同月份峰值出現有時差,導致峰被平滑掉了
北方城市應該是程一個明顯的雙峰過程
但是,在不同月份峰值出現的時間似乎差異很大,我做過兩張圖,完全就是峰值錯開,甚至峰值和低值是相互補充的,無論是從邊界層打破還是早高峰、做飯什麼的角度來分析似乎都不是說的很通,具體仍需研究·~


終於知道為什麼上環境衛生時候老師建議大家鍛煉在下午4 or 5點鐘鍛煉的原因了,謝謝解答


在廣東最近的天氣狀況,動不動來個狂風暴雨,pm2.5的高峰期完全無規律可言·····
如果關心pm2.5什麼時候比較高是為了調整活動安排,不如關心實時數據,下個墨跡空氣指數之類的應用,墨跡的是中國標準,若參考美國標準····都不想出門了。
若天氣干擾不大,我記得從文獻中看到高峰期凌晨到早上10點左右,主要因為逆溫和早上上班高峰期原因。
有興趣看看這個我答過的題( &>﹏&< )為什麼感覺霧霾是近幾年突然爆發了?
這個跟天氣有關跟人為也有關係吧,比如白天嚴打的話 他們只能晚上開工,晚上就會影響


以前去環保廳參觀實習,也問過那裡的工作人員這個問題,給出的答案是:要視情況而定。影響空氣質量主要是天氣原因。氣象站每隔一段時間給他們發氣象資料,他們再依據這些資料來計算空氣指數


之前做過一個小項目 測量PM2.5一天的變化 一般是早上比較高 日出開始降 下午低 傍晚最低 陰天全天都高變化幅度不大 下雨就低了 不同的植被覆蓋率和馬路邊上或者山上都是大概這樣的趨勢 推測是和日出之後溫度升高近地面氣團上升有關 僅作為一種觀點~


通常來說

夏季強 光化學反應強,二次粒子污染強,大氣擴散強

交通幹道區大於商貿飲食區大於居民生活區


應該是早晚高,白天低吧。。。和大氣逆溫以及污染源的多少,以及溫度和氣流都是有關係的。。希望研究成果更多啦


取決於這個城市整體的作息習慣吧,人們活動會影響空氣中塵埃的含量,導致pm2.5比較高,跟天氣也有關係,比如這一天的霧大可能值也會高。


一般來說是下午吧。小學到大學的體育與健康教材不是都寫著鍛煉最好時段都在下午4-6點。


每個城市不一樣。


時間,地區,天氣狀況,大氣對流運動,熱島效應,人口,但凡事能想到的都會或多或少影響PM2.5


黑貝


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